INSM1在嗜铬细胞瘤/副神经节瘤和肾上腺皮质腺瘤中的表达和病理诊断价值

白琳琳,王 鹏,徐洪涛

肾上腺皮质腺瘤和嗜铬细胞瘤均为肾上腺常见肿瘤,近年来两者的发病率呈逐年上升趋势。WHO(2022)神经内分泌肿瘤分类指出[1-2],肾上腺皮质腺瘤为良性肿瘤,无侵袭转移和复发风险,其临床预后主要取决于相关内分泌症状的严重程度。嗜铬细胞瘤和肾上腺外副神经节瘤均为恶性肿瘤,如出现局部侵袭而未完全切除,将会局部复发甚至发生转移。转移性嗜铬细胞瘤的5年总体生存率仅34%～60%,如发生肝脏或肺转移,生存时间则少于5年。因此,正确鉴别肾上腺皮质腺瘤和嗜铬细胞瘤对临床正确治疗和预后判断至关重要。但部分肾上腺皮质腺瘤和嗜铬细胞瘤及肾上腺外副神经节瘤在组织学方面有交叉,常规免疫组化标记常不典型或背景染色较重,给正确诊断带来很大难度。

胰岛素瘤相关蛋白1(insulinoma-associated protein 1, INSM1)是一种转录因子,其表达于神经内分泌分化的正常和肿瘤组织中,如胰腺、胃肠道、肺、中枢和外周神经系统等[3-6]。INSM1表达定位于细胞核,比常规细胞质表达的神经内分泌标志物CD56、Syn和CgA更容易识别,近年来已成为有效的神经内分泌分化的诊断标志物[7-8]。然而,INSM1在肾上腺皮质腺瘤和嗜铬细胞瘤诊断中的应用和意义尚不清楚。本研究应用免疫组化观察INSM1在肾上腺皮质腺瘤、嗜铬细胞瘤/肾上腺外副神经节瘤中的表达情况,探讨其与三种肿瘤临床病理特征的关系及在鉴别诊断中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料收集2019年7月～2022年11月中国医科大学附属第一医院病理科手术切除组织标本,其中肾上腺皮质腺瘤33例,嗜铬细胞瘤32例,其中10例带有肿瘤旁正常肾上腺组织;肾上腺外副神经节瘤9例,肿瘤部位包括左右颈动静脉区2例、腹膜后2例、纵隔2例、右中耳1例、膀胱1例和右肾1例。患者年龄22～70岁(平均51岁),其中男性31例,女性43例。诊断标准参照WHO(2022)神经内分泌肿瘤分类[1],所有病例由2名高年资病理医师复核确诊。按照最新的美国抗癌联合会(AJCC)发布第8版TNM分期系统[9-10],本研究中41例嗜铬细胞瘤/副神经节瘤分为Ⅰ期15例,Ⅱ期24例,Ⅲ期2例。

1.2 方法

1.2.1免疫组化 切除标本均经10%中性福尔马林固定,梯度乙醇脱水,石蜡包埋后,4 μm厚切片,采用EnVision两步法进行免疫组化染色,DAB显色,苏木精复染。一抗INSM1(MAB-1017,克隆号A-8)、Syn(MAB-0742,克隆号MX038)、CgA(MAB-0707,克隆号MX018)和Inhibin-α(MAB-0891,克隆号MX098)均为即用型鼠抗人单克隆抗体,购自福州迈新公司。INSM1采用已知阳性的肺小细胞癌为阳性对照,用PBS取代一抗作为阴性对照。

1.2.2结果判定 INSM1表达定位于细胞核,其染色情况根据肿瘤细胞染色百分率与染色强度分别评分。按瘤细胞阳性百分数评分：无阳性细胞为0分,1%～25%为1分,>25%、≤50%为2分,>50%、≤75%为3分,>75%为4分;按瘤细胞染色强度评分：无阳性染色为0分,浅黄色为1分,黄色为2分,棕黄色为3分。将两项评分相乘作为最终INSM1表达评分：0分为阴性,1～4分为低表达,6～12分为高表达。Syn、CgA和Inhibin-α表达定位于细胞质,≥10%的肿瘤细胞表达为阳性。

1.3 统计学分析所有数据采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计数资料组间比较采用似然比法;计量资料组间比较采用独立样本t检验。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),评估INSM1、Syn、CgA和Inhibin-α对诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的灵敏度和特异度,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 嗜铬细胞瘤/副神经节瘤和肾上腺皮质腺瘤中INSM1的表达在正常肾上腺组织中,INSM1表达定位于髓质嗜铬细胞,而不表达于皮质细胞中(图1)。32例嗜铬细胞瘤中,31例可见INSM1阳性染色(31/32,96.88%),其中高表达20例(20/32,62.50%),低表达11例(11/32,34.38%),阴性1例(图2)。9例肾上腺外副神经节瘤中均可见INSM1阳性染色,其中高表达8例(8/9,88.89%),低表达1例(1/9,11.11%)(图3)。INSM1在副神经节瘤中的高表达率高于嗜铬细胞瘤,但两者间差异无统计学意义(P=0.250)。33例肾上腺皮质腺瘤中INSM1均阴性(图4)。INSM1在嗜铬细胞瘤/副神经节瘤中的表达显著高于肾上腺皮质腺瘤(P<0.001)。

图1 A.正常肾上腺组织HE染色;B.在正常肾上腺组织中,INSM1在髓质嗜铬细胞中为阳性,而在皮质细胞中为阴性,EnVision两步法 图2 A.嗜铬细胞瘤INSM1高表达组织HE染色;B.INSM1在嗜铬细胞瘤中高表达,EnVision两步法;C.嗜铬细胞瘤INSM1低表达组织HE染色;D.INSM1在嗜铬细胞瘤中低表达,EnVision两步法 图3 A.肾上腺外副神经节瘤INSM1高表达组织HE染色;B.INSM1在肾上腺外副神经节瘤中高表达,EnVision两步法;C.肾上腺外副神经节瘤INSM1低表达组织HE染色;D.INSM1在肾上腺外副神经节瘤中低表达,EnVision两步法 图4 A.肾上腺皮质腺瘤HE染色;B.INSM1在肾上腺皮质腺瘤中呈阴性,EnVision两步法

2.2 INSM1表达与嗜铬细胞瘤/副神经节瘤临床病理特征的关系嗜铬细胞瘤和副神经节瘤在患者性别(t=0.201,P=0.842)、年龄(t=0.315,P=0.755)、肿瘤大小(t=1.245,P=0.221)和Ki67增殖指数(t=0.962,P=0.342)间均无明显差异。进一步分析INSM1表达与嗜铬细胞瘤/副神经节瘤临床病理特征的关系,结果发现INSM1高表达的病例具有更高的Ki67增殖指数(P=0.016),但与这两种肿瘤患者性别、年龄、肿瘤TNM分期、生长模式、凝固性坏死和脉管/包膜侵犯等均无显著相关性(表1)。

表1 INSM1表达与嗜铬细胞瘤/副神经节瘤临床病理特征的关系

2.3 INSM1表达在嗜铬细胞瘤/副神经节瘤和肾上腺皮质腺瘤鉴别诊断中的价值采用ROC曲线评估INSM1在鉴别嗜铬细胞瘤/副神经节瘤和肾上腺皮质腺瘤时的诊断效能,结果显示INSM1诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的灵敏度为97.6%,特异度为100%,ROC曲线下面积为0.988。与INSM1相比,Syn在嗜铬细胞瘤/副神经节瘤中的阳性率为100%(41/41),在肾上腺皮脂腺瘤中的阳性率为93.9%(31/33),诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性为100%,特异性为6.1%,ROC曲线下面积为0.530。CgA在嗜铬细胞瘤/副神经节瘤中的阳性率为100%(41/41),在肾上腺皮脂腺瘤中的阳性率为6.1%(2/33),诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性为100%,特异性为93.9%,ROC曲线下面积为0.970。与INSM1相反,Inhibin-α在嗜铬细胞瘤/副神经节瘤中的阳性率为0(0/41),在肾上腺皮脂腺瘤中的阳性率为90.9%(30/33),诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性为100%,特异性为9.1%,ROC曲线下面积为0.045,可用于排除嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的诊断(图5)。联合应用INSM1、CgA和Inhibin-α诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性为97.6%,特异性为100%,ROC曲线与INSM1的曲线重合,曲线下面积也为0.988。

图5 INSM1、Syn、CgA和Inhibin-α用于鉴别诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤和肾上腺皮质腺瘤的ROC曲线：联合应用INSM1、CgA和Inhibin-α的曲线与INSM1的曲线重合

3 讨论

嗜铬细胞瘤和副神经节瘤均为起源于副神经节的肿瘤,两者分别起源于肾上腺髓质交感神经副神经节和肾上腺外自主神经的副神经节系统。副神经节系统可分为副交感神经和交感副神经节。副交感神经副神经节主要位于头部和颈部,少数位于胸部和骨盆。交感副神经节主要位于腹部和骨盆脊椎周围的交感神经链上[1]。嗜铬细胞瘤/副神经节瘤可以表现出多种组织结构和细胞学形态,但多数都具有经典的“Zellballen”组织结构模式,即由周围毛细血管分隔的肿瘤细胞巢组成,支持细胞分布在瘤巢周围。小梁状、大的融合巢状和(或)假菊形团状结构也可出现[1]。瘤细胞具有嗜碱性到嗜双性的颗粒状细胞质,核异型性和细胞多形性有时很明显,但有丝分裂象很少见。肿瘤细胞CgA、Syn和CD56等神经内分泌标记均阳性,支持细胞S-100阳性[1,11]。

肾上腺皮质腺瘤和嗜铬细胞瘤都是肾上腺常见的肿瘤。根据第五版WHO神经内分泌肿瘤分类,所有的嗜铬细胞瘤和肾上腺外副神经节瘤都有转移的风险,因此两者都被视为恶性肿瘤,其中嗜铬细胞瘤转移的风险为5%～15%[1],而肾上腺皮质腺瘤是良性肿瘤,正确鉴别肾上腺皮质腺瘤和嗜铬细胞瘤/副神经节瘤对临床正确治疗和预后判断至关重要。但肾上腺皮质腺瘤在组织学上有时与嗜铬细胞瘤有重叠,可表达Syn,其他常规免疫组化标记表达也常常不典型或背景染色较重,给正确诊断这两种肿瘤带来很大难度。

近年来发现,INSM1能够作为有效的神经内分泌分化的诊断标志物,广泛应用于各种神经内分泌肿瘤的诊断和鉴别诊断中[3-8]。INSM1表达定位于细胞核,比其他常规细胞质表达的神经内分泌标志物CD56、Syn和CgA更容易识别,但INSM1是否能应用于嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的诊断和鉴别诊断并不清楚。本研究发现,INSM1在几乎所有的嗜铬细胞瘤/副神经节瘤中均为阳性,而在肾上腺皮质腺瘤中均为阴性。INSM1鉴别嗜铬细胞瘤和肾上腺皮质腺瘤的灵敏度为97.6%,特异度为100%,ROC曲线下面积为0.988。本研究同时比较了INSM1与Syn、CgA和Inhibin-α对于嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的诊断效能。结果发现,Syn诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性为100%,特异性较差,仅为6.1%,ROC曲线下面积为0.530;CgA敏感性为100%,特异性为93.9%,ROC曲线下面积为0.970。相反,Inhibin-α诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性为100%,特异性为9.1%,ROC曲线下面积为0.045,可用于排除嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的诊断。联合应用INSM1、CgA和Inhibin-α诊断嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的敏感性、特异性与单独应用INSM1相同,ROC曲线下面积均为0.988。所以在绝大多数情况下,仅用INSM1一种标志物就可以有效地鉴别嗜铬细胞瘤和肾上腺皮质腺瘤,能够为患者节约支出,节省组织标本。第五版WHO神经内分泌肿瘤分类中也指出,INSM1可以作为嗜铬细胞瘤的有效诊断标志物[1,12]。本研究发现INSM1在嗜铬细胞瘤和肾上腺外副神经节瘤中的表达率和表达强度并不一致,多数嗜铬细胞瘤(62.50%)和副神经节瘤(88.89%)中INSM1高表达,但也有少数病例为低表达。INSM1在肾上腺外副神经节瘤中的高表达率高于嗜铬细胞瘤,但两者差异无统计学意义。此外,本研究发现INSM1表达还与Ki67增殖指数呈正相关,提示INSM1的表达水平可能与嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的恶性程度有关,但未发现其与TNM分期及其他预后分层因素[13]的相关性,这可能与病例数较少有关,国内外也未见相关研究报道,有待今后积累病例进一步证实。但不管INSM1高表达还是低表达,只要存在INSM1表达,就提示该肾上腺肿瘤为嗜铬细胞瘤/副神经节瘤,而不是肾上腺皮质腺瘤。本研究有1例嗜铬细胞瘤不表达INSM1,对于这样的个别病例,可以进一步补充CgA和Inhibin-α免疫组化染色,即可有效地与肾上腺皮质腺瘤进行鉴别。

综上所述,INSM1是一种有效的神经内分泌标志物,表达于嗜铬细胞瘤/副神经节瘤的细胞核,而不表达于肾上腺皮质腺瘤,能够有效鉴别嗜铬细胞瘤/副神经节瘤和肾上腺皮质腺瘤。